Аккумуляторная батарея TROJAN T-875
Исследователи изучили, при каких условиях складирование солнечных модулей может помочь обеспечить стабильное внедрение солнечной энергетики по самым низким ценам в Европе. Ученые продемонстрировали, что складирование экономически выгодно в первую очередь при неблагоприятных условиях импорта.
Группа исследователей из Венского технического университета в Австрии и Норвежского университета науки и технологий провела технико-экономический анализ, чтобы понять, какой уровень запасов солнечных модулей может быть использован в Европейском союзе для стабильного внедрения солнечной энергетики с минимальными затратами.
Ученые объяснили, что по сравнению с традиционными энергоносителями, такими как нефть и газ, запасы фотоэлектрических модулей относительно быстро устаревают с точки зрения технологий. Они также отметили, что мировой рынок солнечных модулей в настоящее время характеризуется высокой концентрацией в Китае и избытком предложения, при этом ЕС сильно зависит от импорта и в конечном итоге не сможет достичь 40-процентного показателя производства солнечных батарей, установленного Законом ЕС о «чистой» энергетике (NZIA) к 2030 году.
Исследовательская группа изучила, в частности, оптимальные уровни стратегических запасов солнечных модулей в ЕС к 2050 году и влияние европейских инициатив по воссозданию отечественной экосистемы производства солнечных батарей.
«В соответствии с традиционными подходами к моделированию оптимизации энергосистем, наш анализ оптимизирует электроснабжение для удовлетворения спроса, минимизируя при этом общие затраты на систему», — говорится в пояснении. Авторы отмечают, что их подход в основном направлен на изучение того, как различные энергетические сценарии влияют на оптимальные уровни запасов, а не на экономически оптимальные уровни.
«Ключевые решения, принимаемые в рамках модели, включают определение оптимальной мощности и использования различных технологий производства энергии, таких как гидроэнергетика, ветроэнергетика и биоэнергетика, а также объёмов хранения солнечных модулей в соответствии с развитием энергетической системы в краткосрочной и долгосрочной перспективе», — говорится в сообщении.
Ученые определили 36 будущих энергетических сценариев с различными уровнями производства солнечных батарей в ЕС, затратами на электроэнергию, ценами на углерод, ценами на сырьевые товары, динамикой импорта, долей возобновляемых источников энергии, технологическими достижениями и планами по отказу от ископаемого топлива, а также другими факторами. Они также предсказали, что совокупная мощность фотоэлектрических установок в ЕС может составить от 1076 до 1784 ГВт в 2040 году и от 1526 до 2252 ГВт в 2050 году.
Их анализ показал, что в 28 из предложенных сценариев маловероятно создание больших запасов солнечных модулей, поскольку экономические стимулы для этого недостаточны.
Что касается остальных 8 сценариев, исследователи обнаружили, что они характеризуются высокими затратами на импорт, прекращением импорта или неблагоприятными условиями на рынке солнечной энергии, а также достижением вышеупомянутого целевого показателя в 40%, установленного ЕС для внутреннего производства. «В 2030-х годах средний уровень запасов составит от 164 до 180 ГВт, что составляет около 300% от ежегодного прироста», — подчеркнули они. «В более ранние и поздние периоды уровни заметно ниже, в среднем от 27 до 33 ГВт, что составляет около 50% от ежегодного прироста».
Ученые также отметили, что в 8 сценариях, благоприятных для создания запасов, также наблюдается снижение зависимости от импорта, поскольку сама система создания запасов обеспечивает необходимую временную гибкость между вводом и выводом мощностей, что, по их словам, очень похоже на стратегию диверсификации. «Интересно, что стратегический резерв солнечных модулей оказывает стабилизирующее воздействие на оптимальные мощности ветряных и солнечных электростанций, подчеркивая его более широкую роль в энергетической системе», — заключили они.
Результаты исследования были представлены в работе «Стратегические запасы солнечных модулей в ЕС: сценарный анализ затрат и выгод на период после 2030 года», опубликованной в журнале Energy Policy.